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A displacement based approach for reinforced tunnel faces under undrained conditions

Flessati Luca Di Prisco Claudio Lunardi Pietro
Articolo Immagine
Rivista:
Gallerie e grandi opere sotterranee
Anno:
2020
Numero:
135-136
Fascicolo:
Gallerie e grandi opere sotterranee N. 135-136/2020

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Un approccio negli spostamenti per fronti di gallerie rinforzati in condizioni non drenate 

I fronti di gallerie scavati in condizioni difficili sono spesso rinforzati. Fra le varie tecniche di rinforzo è molto comune l’introduzione nel nucleo di avanzamento di inclusioni lineari. Attualmente, la progettazione di questo sistema di rinforzo è basato su approcci empirici o metodi semplificati che non permettono di stimare l’estrusione del fronte. Questi metodi non possono essere utilizzati nel caso di gallerie profonde in materiali coesivi in condizioni non drenate o “parzialmente drenate”, qualora non si sviluppi un meccanismo di rottura. Questi casi devono necessariamente essere analizzati utilizzando approcci negli spostamenti. In questo articolo, gli autori presentano un approccio negli spostamenti per progettare i rinforzi al fronte per gallerie profonde in condizioni non drenate. Questo approccio, basato sulla curva caratteristica del fronte, permette di stimare gli spostamenti del fronte fissata la geometria, proprietà meccaniche e distribuzione (numero, lunghezza e diametro) dei rinforzi.   

Parole chiave: fronti di gallerie profonde, rinforzi al fronte, approccio negli spostamenti, curva caratteristica.

Tunnel faces excavated under particularly difficult ground conditions are commonly supported. Among the different techniques, the introduction of linear inclusions in the advance core is very popular. The design of this reinforcement system is nowadays based on either empirical or very simplified methods not allowing the estimation of face displacements (extrusion). For this reason, these methods cannot be employed for deep tunnel faces in cohesive soils under undrained or “partially drained” conditions where, owing to the absence of a failure mechanism, a displacement based design approach has to be employed. In this paper, the authors present a displacement based approach to design face reinforcements for deep tunnels under undrained conditions. This approach, based on the employment of a tunnel face non-dimensional characteristic curve, allows to estimate the face displacements once the tunnel geometry, material properties and reinforcement pattern (number, length, diameter) are assigned.   

Keywords: deep tunnel faces, face reinforcements, displacement based design, charateristic curve.